备件物流研究综述

汪志林

[摘要]备件物流管理是企业生产管理工作中的一项重要的内容，它关系到企业的正常生产，与企业的经济效益密切相关。良好的备件物流管理可以减少企业资金的占用，节约物流成本。通过对国内外备件物流管理的文献分析，总结了当前备件物流研究的现状，并揭示了备件物流管理未来的发展方向。

[关键词]备件备件物流综述

1引言

在设备维修工作中，为了恢复设备的性能和精度，需要用新制的或修复的零部件来更换磨损的旧零件，通常把这种新制的或修复的零部件称为配件。为了缩短修理停歇时间，减少停机损失，对某些形状复杂、要求高、加工困难、生产（或订购）周期长的配件，需要在仓库内预先储备一定数量，这种配件就称为备件。

备件管理是指备件的计划、生产、订购、供应、储备的组织与管理，它是设备维修资源管理的主要内容，备件管理是维修活动的重要组成部分，只有科学合理地储备与供应备件，才能保证企业生产的顺利进行又能节约成本。否则，一方面如果备件储备过多，会造成积压，增加库房面积和保管费用，影响企业流动资金周转，增加产品成本；另一方面如果储备过少，会影响备件的及时供应，妨碍设备的修理进度，延长停歇时间，使企业的生产活动和经济效益遭受损失。因此，如何保障企业以最少资金保证备件的及时供应称为企业日益关注的课题。本文通过对国内外备件管理主要文献进行分析，揭示出备件研究的现状及发展趋势。

从备件管理的文献来看，最初对备件研究成果较多来自军事和高科技领域，其原因是这些领域设备的备件价格高、停机损失大，停机后果严重；后来这些研究成果逐渐应用到民用，尤其是流程工业。考虑进一步研究的需要，将备件物流的研究文献分为备件分类、备件需求、备件采购以及备件库存等方面进行研究。

2国内外备件物流研究综述

2.1备件分类方面的研究

目前，国外学者对备件分类及特征方面的研究的主要文献有：

Gajpale（2004）利用一系列的分类技术对部件进行分类，这些技术用到了一些比较好的预测方法。用到的方法包括FSN分析法、ABC分析法和VED分析法。同时他们应用层次分析法（AHP）对备件的重要性进行了评估，考虑的因素包括备件的类型、采购提前期和缺货后果等。

Janne Huiskonen（2011）根据备件在物流系统中的作用提出备件的四个控制特性，即备件的关键性（criticality）、专用性（specifici-ty）、需求模式（demand pattern）、價格（value of parts），为后来的学者研究备件分类起到了一定的借鉴作用。

Braglia等人（2013）考虑备件的库存约束、停机成本、安全和环境目标、所采取的维修战略及物流等因素对备件进行了分类。综合考虑从备件的影响因素对备件进行分类已成为备件分类研究趋势。

国内大部分学者对备件的特性及分类在理论上没有进行深入系统的研究，大部分都是杰出的实践者。

金锡万、方成武等（2007）在文献中提到武钢将备件分为通用件和专用件。

郭智敏、严洪森和陈施华等（2003）在控制备件库存重要性的前提下，以ABC分类库存控制法和备件“3A”库存控制方法为基础，提出了备件的ABCD分类控制方法。该库存控制方法以备件对生产状况影响程度、机器故障损耗率和供应渠道的敏捷程度等为分类标准，将备件分为ABCD四类，对各类备件分别采取适当的控制策略，最终实现在备件供应及时充足的前提下，备件库存占用资金最低的库存控制目标。

徐晓燕（2015）提出了一种基于分类的备件需求特性的库存管理方法。该方法从备件需求预测的角度对备件进行了分类，接下来对每一类备件的需求进行预测并给出其恰当的库存决策方法，最后用基于分类的预测方法对备件需求历史数据不足和缺少单位备件缺货成本参数的问题进行了研究。

黄耕等（2016）对传统的备件ABC分类方法进行了分析，揭示出其缺陷，在ABC分类方法的基础上提出了改进的三维备件分类方法的思想，根据大型企业备件的特性，考虑从对生产的重要程度、资金占用多少情况和采购运输周期长短三个维度来分类。

2.2备件需求方面

A.Sleptchenko、M.C.van der Heijden和A.van Harten（2002）考虑了可修理的但在有限修理能力下的多级、多契约的备件供应系统。作者通过模拟证实了在相似的情况下，文中提出的研究方法比传统的VARI-METRIC预测技术更精确，精确度提高了5倍。

Willemain等人（2004）采用一种新的时间序列方法——Boot-strap方法，预测固定提前期的累计分布，认为Bootstrap方法比指数平滑和Croston方法对间断需求预测精度更高。而Regattieria等人（2015）利用意大利航空公司的历史数据，检验20种预测技术的精度，结果表明加权移动平均、Croston方法和指数加权平均法较好。

张志斌等（2011）探讨了一种基于影响图理论的备件消耗因素定性及定量分析方法，给出了用于确定影响备件消耗因素的影响图和知识图，并根据知识图进行概率指定，建立了备件消耗计算模型，为备件消耗预测提供了一种比较可信的方法。

赵惠文和王金干等（2014）运用贝叶斯方法对航空备件进行了预测，依据航空备件使用寿命中的分布情况，取得相应的共轭先验分布，结合备件故障历史数据，用先验矩阵求得超参数，提出了一种基于贝叶斯先验分布的航空备件需求预测模型。

任博和张恒喜等（2015）用一种机器学习算法——支持向量机研究了飞机备件需求预测问题。首先探讨了支持向量机回归预测模型的学习和预测机制，分析三个重要参数对算法的影响规律，得出一套定性的参数选择方法。然后将支持向量机引入到装备综合保障分析中，构建了飞机备件智能预测模型，并对某型军用飞机备件需求进行了预测和分析。

2.3备件采购方面的研究

M.Le Sueur和B.G.Dale（2008）分析了一个水处理厂备件采购存在的问题，提出了与供应商建立伙伴关系、降低库存备件并解决备件陈旧等改进措施，阐明了MRO采购改进的关键在于建立采购基准。

李伟、钟晓波、李俊书（2010）介绍了备件采购的两种模式，备件承包采购和合同采购，并证明了备件承包采购优于备件合同采购模式。

朱建军、刘士新和王梦光等（2014）研究了大型钢铁企业关键备件——轧辊供应商的评价问题，运用区间数层次分析模糊评价方法对其进行评价。评价时要综合考虑轧辊的性能、价格、质量、供应商的交货能力、服务水平等属性，对区间数判断矩阵的权重的求解方法进行了改进。

赵振峰、陈荣秋、崔南方（2015）研究了生产企业备件采购拉动式两阶段决策模型，分析了EOQ模型不允许缺货假设条件在生产企业备件采购决策中应用的局限性；提出了生产企业备件采购决策应在备件是否允许缺货的经济分析后，结合备件的消耗性运用不同订货模型的拉动式两阶段决策模型；构建了生产企业备件供应是否允许缺货判定模型以及允许缺货条件下的采购批量决策模型。

2.4备件库存方面的研究

目前对备件库存管理方面的研究比较多。

Froot（2005）应用管理方法、数学公式研究了基于航空备件供应的管理预测系统。他认为（Q、r）系统的库存策略无需精确地知道每个月的备件需求，但应能预测备件采购提前期内的累积需求，他合理的运用了统计方法（最大似然估计）和统计控制技术大大提高了库存管理效率。

Haneveld（2007）研究了慢速移动、贵重备件的库存优化问题。他考虑到在设备出现故障时，会因为设备不能正常运行而产生很大的费用，所以必须找到合适的方法解决这一问题。在设备生命周期中，Haneveld把购买分成初期购买和运行过程中购买，时间是一个连续变量，而不是把它分成几个不同的阶段。确定初期购买时是基于无限生命周期假设，运行过程中是基于有限生命周期假设。总期望成本包括采购成本、库存持有成本和延期到货造成的损失费用。在初期购买优化以后，给出整个生命周期的优化策略。

Ruhul Sarker和Amanul Haque（2010）运用模拟方法优化了维修和备件库存供应策略。传统上，维修和备件库存分开来对待或按顺序处理，而导致过多的备件库存，占用了大量的资金。模拟研究结果表明共同的优化能够取得更好的效果。

Jelfcry K.Cochran和Theodore P.Lewis（2011）研究備件按需求近似指数分布的飞机备件问题，提出了比较好的方法，发展了现有排队论库存模型，同时证明了这种方法还可用于用户专用的备件供应问题。

Matteo Kalchschmidt和Giulio Zotteri（2013）探讨了多级维修备件供应链的库存问题，指出了管理方法和供应链结构意志能够提出系统的运作效率，同时验证了开发完善可靠的信息系统可以大大改善系统绩效。

Hartanto等人（2016）研究了可修备件协作库存问题，包括追求总成本最低的总库存水平、库存成本分配问题以及无运输和延迟的备件库存调拨模型。

宋英杰等（2013）分析了大型钢铁企业在备件库存管理方面存在的问题，指出库存管理模式陈旧是其主要原因。针对此提出了供应商管理库存、联合库存模式和零库存模式三种库存管理模式，为企业降本增效提供了有效地解决途径。

张媛、赵玉兵（2014）分析了某钢铁企业备件库存管理现实中存在的问题，提出了采用先进的JMI理念构建企业新的备件库存管理模式。并在JMI管理思想的指导下，针对某钢铁企业具体情况指出了该钢铁企业实现JMI备件库存管理过程中的一些关键环节。

熊君星、赵金萍（2015）针对备件需求的高度不确定性特点，在备件需求预测的基础上，提出了一种基于动态规划（DP）的备件库存控制模型以确定备件库存的采购计划。并应用实例来证明此方法的可行性与有效性。

从以上的国内外研究情况可以看出，学者们已经注意到备件物流的重要性，但由于备件物流是一个新的领域，在许多问题上的研究上还有待于进一步的深入。

3备件物流研究展望

3.1备件物流理论的发展

在实际生产应用上对备件物流的研究已经很多，但备件物流的理论方面的研究还比较少，今后的研究方向应是加强对备件物流理论的研究，同时结合行业的特点，将针对不同的行业探讨适合与本行业发展的备件物流理论。目前对备件物流理论的研究尚处在初级阶段，未来加紧对备件物流理论的研究迫在眉睫。

3.2备件物流系统规划

由于备件需求的偶然性、需求的难以预测以及备件的缺货对于生产造成的影响巨大等特点，决定了备件物流系统的整体优化是未来研究的重点。从总体上将备件的需求预测、采购供应、库存、配送以及后期的使用跟踪等综合起来考虑，对备件物流系统进行研究，达到备件物流成本的降低，从而使备件物流系统的规划更有效。

3.3备件物流的信息化建设

对于备件品种多储备规模较大的企业，实现对备件“零库存”和“准时制”的科学化管理，必须要有计算机系统的支持，将备件采购管理系统和库存系统、销售管理系统、生产管理系统、财务管理系统有机集成，形成企业标准的信息管理系统，这将是未来备件信息化建设重点研究的课题。

3.4备件物流的专业化发展

随着市场竞争越来越激烈，越来越多的企业关注自身的核心竞争力，将自己不擅长的业务转移出去，采取外包、转让、重组的方式转移给专业公司。但对于备件物流来说，由于其专业性比较强，进入行业的门槛比较高，目前在这一块做的比较成熟的第三方物流公司比较少，但未来的发展方向一定是众多的企业将备件物流这一块从本企业的物流中剥离。目前DHL已经开始在做备件物流的尝试。DHL在亚太地区陆续投入14亿美元建设相关物流设施，其中在中国的投资达到2亿美元，包括在上海、北京和广州快件物流中心，直接为客户提供2到4小时内的备件配送。因此，如何做到备件物流专业化将是未来一个重要的研究方向。